Mikrobiyologlar, Antarktika Arkelerinin Parazit Gibi Davranabildiğini Buldu

Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus'un konakçısı Halorubrum lacusprofundi
Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus'un konakçısı Halorubrum lacusprofundi'ye bağlanmış halini gösteren elektron mikroskobu. Görsel: Joshua N. Hamm.

Sydney Teknoloji Üniversitesi'nde mikrobiyolog olan Dr. Yan Liao, "Arkeler (veya Arkea), Bakteriler ve Ökarya (bitkiler ve hayvanlar da dahil olmak üzere hücreleri zara bağlı bir çekirdeğe sahip organizmalar) ile birlikte üç yaşam soyundan biridir" dedi.

"Yaygındırlar ve Dünya'nın ekosistemlerini desteklemede çok önemli bir rol oynarlar."

"Diğer soylara göre daha az incelenmiş ve anlaşılmışlardır. Bununla birlikte, arkeler Dünya'daki yaşamın evriminin yanı sıra diğer gezegenlerde yaşamın nasıl var olabileceğine dair ipuçları sağlar."

"Eşsiz biyokimyaları, biyoteknoloji ve biyoremediasyon alanlarında da umut verici uygulamalara sahiptir."

"Çok asidik kaynayan sıcak su kaynaklarında, 100 santigrat derecenin çok üzerindeki sıcaklıklarda derin deniz hidrotermal bacalarında, Lut Gölü (Ölü Deniz) gibi hipersalin sularda ve Antarktika'da geliştikleri tespit edilmiştir."

Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus, Antarktika'daki soğuk ve hipersalin Derin Göl'den New South Wales Üniversitesi Profesörü Ricardo Cavicchioli tarafından toplanmıştır.

Bu tür, diğer arkelerden çok daha küçük olan, çok küçük genomlara ve sınırlı metabolik yeteneklere sahip DPANN arkeleri olarak adlandırılan bir grubun üyesidir.

Çalışma, hayatta kalmak için konakçı mikroplara, özellikle de diğer arkelere bağlı olduğunu ortaya koyuyor.

Hollanda Kraliyet Deniz Araştırmaları Enstitüsü'nde mikrobiyolog olan Dr. Joshua Hamm, "Bu tür agresif davranışlar arkelerde ilk kez gözlemleniyor" dedi.

"Bu aktivite birçok yönden bazı virüslere benziyor. Bu da bizi onların Antarktika ortamındaki ekolojik rollerini yeniden değerlendirmeye itiyor."

Laboratuvarda çok az sayıda DPANN arkesi yetiştirildi ve yazarlar, konak hücrelerin iç kısımlarını görselleştirmek ve DPANN arkeleri ile konakçıları arasındaki etkileşimleri izlemek için benzersiz örnek boyama, canlı floresan mikroskobu ve elektron mikroskobu dahil olmak üzere yeni teknikler geliştirdiler.

Halorubrum lacusprofundi adlı bir arkeon olan konakçıyı ve Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus'u, lazer ışığına maruz kaldıklarında farklı renklerde parlayan sitotoksik olmayan boyalarla boyadılar.

Dr. Liao, "Bu sayede organizmaları uzun süreler boyunca birlikte gözlemleyebildik ve hücreleri renklerine göre tanımlayabildik" dedi.

"DPANN parazitlerinin konakçı hücreye yapıştığını ve daha sonra konakçı hücrenin parçalanmasına veya patlayarak açılmasına yol açtığını gördük."

Sydney Teknoloji Üniversitesi'nde mikrobiyolog olan Dr. Iain Duggin, "Yırtıcılar ekosistemlerde önemli oyunculardır çünkü konakçılarını öldürdüklerinde sadece kendilerini beslemekle kalmazlar, aynı zamanda konakçı hücrelerin kalıntılarını diğer organizmaların beslenmesi için kullanılabilir hale getirirler" dedi.

"Bu, diğer mikropların büyümesine izin verir ve konak organizmanın besin biriktirmesini önler."

"İncelediğimiz DPANN arkeleri ekosistemlerde sanılandan çok daha önemli bir rol oynuyor gibi görünüyor."

"Bu arkelerin parazit veya enfeksiyon benzeri yaşam tarzı yaygın olabilir."

Sonuçlar Nature Communications dergisinde yayınlandı.